知识点及方法:柱体(棱柱、圆柱)、锥体(棱锥、圆锥)、台体(棱台、圆台)、球的基本概念和性质;面积问题;体积问题;最值问题;割补法;侧面展开法;体积法。
一、 基本概念和性质和线面位置关系
1.判断下列命题的真假 (1)各侧面都是矩形的棱柱是长方体;(2)直四棱柱是直平行六面体;(3)有两个相邻侧面是矩形的棱柱是直棱柱;(4)有两个面互相平行,其余四个面是等腰梯形的六面体是四棱台;(5)底面是正多边形的棱锥是正棱锥;
2.四棱柱成为直平行六面体的一个充要条件是_________________。
3.在四棱锥的四个侧面中,直角三角形最多可以有______________个。
4.根据下列条件,填写三棱锥顶点
在底面
内的射影
的位置:(1)三条侧棱相等___________;(2)侧棱与底面所成的角相等___________;(3)侧面与底面所成的角相等_______________;(4)
到△
三边距离相 等且
在△
内部_______________;(5)三条侧棱两两垂直___________;(7)
∠
______________。
5.一个圆锥轴截面的顶角为,母线为1,过顶点作圆锥的截面中,最大的截面面积为_______________.
6.圆台的底面半径分别是和
(
,一平行于底面的截面将圆台的侧面分成面积相等的两部分,那么截面圆的半径是______________.
7.球面上有两点、
,经过
、
两点的球的大圆有___________个。
8.长方体的全面积为11,十二条棱长度之和为24,则这个长方体的一条对角线的长是________________.
9.在长方体中,共顶点
的三条棱长分别为
、
、2,如果对角线
与过点
的相邻的三个面所成的角分别为
、
、
,那么
的值为________________。
10. 圆锥的侧面积等于10,侧面展开图扇形的中心角为,则此圆锥的表面积是_______________。
11. 如图,是底面半径为
的圆柱的一条母线,且
,
为下底面的中心,
是下底面的一条切线。(1)求证:
⊥
;(2)若
与圆柱下底面所成的角为
,求
到直线
的距离。
12. 在三棱柱中,四边形
是菱形,四边形
是矩形,
⊥
。(1)求证:平面
⊥平面
;(2) 若
∠
求
与平面
所成角的大小。
13. 三棱锥底面是边长为
的正三角形,
在侧面
的射影
是△
的垂心,且二面角
的大小为
。(1)求证:三棱锥
是正三棱锥;(2)求侧棱与底面所成的角;(3)求侧面与底面所成的角。
14.
如图,已知圆锥的轴截面
为等腰直角三角形,
为弧
上一点,
为弧
的中点。
为线段
的中点。(1)证明:∥平面
;(2)证明:平面
⊥平面
。
15. 已知,三棱台中,一侧面是底角为
的等腰梯形,且该侧面又与底面垂直,又∠
。(1)求证:二面角
是直二面角;(2)若
,
,求二面角
的大小。
16. 三棱台中,侧棱
⊥底面
,∠
,
,
,异面直线
与
所成的角为
,求(1)二面角
的大小;(2)点
到平面
的距离。
二、 面积问题
1.长方体的高为,底面积为
,垂直于底的对角面的面积为
,求长方体的侧面积。
2.圆柱轴截面的周长为定值,求圆柱侧面积的最大值。
3.正三棱柱中的底面边长为
,在侧棱
上截取
,在侧棱
上截取
,过
、
、
作棱柱的截面。(1)求证:截面
⊥侧面
;(2)求截面面积。
4.一个斜三棱柱的底面是边长为5的正三角形,侧棱长为4,若其中一条侧棱和底面三角形两条边都成的角,求这个棱柱的侧面积。
5.底面为矩形的四棱锥,
⊥底面
,
,求棱锥
的侧面积。
6.平面内的半径为
的⊙
,过直径
的端点
作
⊥
,且
是⊙
上一点且∠
,求三棱锥
的侧面积。
7.正四棱台两底面的边长分别为和
(
,侧棱与底面成
角,求棱台的侧面积。
8.一个正三棱锥底面边长为,相邻的侧面所成的二面角为
,求这个三棱锥的侧面积。
9.已知圆台有一面积为的内切球,如果圆台的下底面与上底面的半径之差为5,求圆台的全面积。
10.
如图,已知直三棱柱
的底面为等腰直角三角形,且∠
,
点到
的距离为
,
为
的中点。(1)求证:⊥平面
;(2)求
三棱柱的侧面积。
11.长方体一个顶点上的三条棱长分别是3、4、5,且它的八个顶点都在同一个球面上,求这个球的表面积。
三、 体积问题
1. 三棱柱中,底面边长
且∠
=∠
=
,求这个三棱柱的侧面积及体积。
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2. 如图,三棱锥中,
,
求三棱锥的体积。
3.
如图,四棱锥的侧棱
的中点,底面边长为
,相邻
两侧面所成二面角为。(1)求
证:∥平面
;(2)求三棱
锥的体积
4. 三棱台中,已知
=39,三棱锥
的体积是4,求三棱锥
的体积。
5. 如图,是表示以
的长方形
为
底面的长方体,被截面斜着截断的几何体,四
边形是它的截面.当
时,
解答下面问题:(1)截面四边形是什麽图形?
(2)求得长;(3)求这个几何体的体积.
6.
如图,在直三棱柱中,
⊥
,
(1)求证:平面⊥平面
(2)若
,∠
,棱锥
的体积为
,求直线
与底面
所成的角。
7. 在正三棱柱中,
,
、
分别在棱
、
上,且
,平面
与平面
成
的角,求(1)平面
把三棱柱
分成的两部分的体积的比;(2)点
到平面
的距离。
8. 如图,正三棱锥
的侧面是边长为
的正三角
形,是
的中点,
是
的中点,求△
绕
直线旋转一周所得到的旋转体体积。
9. 正三棱锥的高为,相邻两个侧面的二面角为
,求这
个三棱锥的体积。
10. 圆锥的轴截面是等腰直角三角形,
为高,
为底面圆周上一点,(1)若
的中点为
,
⊥
,
为垂足,求证:
⊥平面
;(2)若∠
=
,
求此圆锥的体积;(3)如果二面角
的正切值为
,求∠
。
11.
如图,从三棱锥的顶点沿着三条侧棱
、
、
剪开成平面图形,得到△
,且
。(1)在棱锥
中,求证:
⊥
;(2)
求三棱锥的体积。
12. 三棱锥的顶点
在底面上的射影
是△
的垂心,
,侧面
与底面
所成二面角为
,求三棱锥
的体积。
13. 圆台上底面半径、母线长、下底面半径成等差数列,侧面积为,母线与底面所成的角为的余弦值为
,求圆台的体积。(
)
四、 展开图
1.圆柱的底面半径为2,轴截面对角线长为5,求这个圆柱侧面展开图的对角线长。
2.圆台上、下底面半径分别为2和5,母线长为5,求圆台侧面展开后所得的扇环的圆心角的大小。
3.长方体的
,一条绳子沿着长方体的表面拉倒点
,求绳子的最短长度。
4.已知圆台上、下底面半径分别为、5,母线
,
为
的中点,有一绳子从
出发,沿圆台表面一周到达
,问绳子的最短长度是多少?若绳子长度最短时,这绳子和上底圆周上的点的最短距离是多少?
5.一个正三棱锥,底面边长为
,侧棱长为
,过
作与侧棱
、
相交的截面,在这截面三角形中,求:(1)周长的最小值;(2)截面面积。
6.设正三棱柱的侧棱长为3,底面边长是1,沿侧面从点到
点,当路径
最短时,求
与
所成的角。
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7.如图,长方体交于点的三条棱长分别为
,则从点
沿表面
到的最短距离为多少?
8.三棱锥中,过顶点的三条侧棱两两成
的角,有一根细线,一端钉在
点,然后在这三棱锥的侧面上,紧绕一周,最后钉在
的中点
上,已知侧棱长为4,求:(1)这个那个线最短是多少?(2)细线截的个棱的长度是多少?
五、 最值问题
1.正三棱锥的底面边长为
,各侧面的顶角为
,
为侧棱
的中点,截面△
过
且平行于
,当△
周长最小时,求解得的三棱锥
的侧面积。
2.在底面半径为,高为
的圆锥内,有一内接圆柱,求内接圆柱侧面积最大时,圆柱的高,并求这个最大的侧面积。
3.
要用一块边长为10的正方形铁片,按图甲将阴影部分裁下,然后用余下的四个等腰三角形加工成一个正四棱锥棱锥容器,(图乙)怎样裁才能使加工成的容器容积最大?最大容积是多大?(精确到,
4. 如果圆柱的轴截面的周长为定值,求圆柱体体积的最大值。
4.已知正三棱锥的底面边长为
,侧面与底面所成的角为
,过底面的一边做这个棱锥的截面,试问当底面与截面所成二面角为何值时,截面面积最小?并求最小值。
5.欲建一个容积为定值的无盖圆柱水池。(1)水池尺寸如何选取才能使所用材料最少?(2)若池底材料成本为
元/
,池壁材料成本
元/
,问怎样的尺寸可使水池造价最低?
6.用一块长为,宽为
(
)的矩形木板,在二面角为
的墙角处围出一个直三棱柱的储物仓(使木板垂直于底面的两边与墙面贴紧,另一边与地面贴紧)。试问应怎样围,才能使储物仓的容积最大?并求出这个最大值。
7.如图,三棱锥的二面角
的大小为
,已知
,
⊥
,
与底面
成
的角,△
的面积为
,问当
为何值时,△
面积取得最大值?并求出这个最大值。
8.
如图,在直三棱柱中,截面
∥侧面
,二面角
与相等,若三棱柱
、
、
的侧面积分
别为、
、
,求证:
。
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9.如图,已知⊥面
,
⊥
于
,
(1)记
,∠
,
试把表示为
的函数,并求最大值;(2)
在直线上是否存在一点
,使∠
∠
?



